Haftungsausschluss: Ich frage nicht, ob der Urknall irgendwann passiert ist. Ich frage mich, ob die Tatsache, dass das Universum isotrop ist, und dass der Urknall passiert ist, einander widersprechen.
Um ehrlich zu sein, fange ich gerade erst an, Allgemeine Relativitätstheorie und Kosmologie zu lernen, aber ich habe das Gefühl, dass diese Frage eine tiefgreifende Grundlage hat. Wenn wir davon ausgehen, dass das Universum durch den Urknall "begann" ist (was ich mir naiverweise nur als Ausdehnung einer Kugel vorstelle), dann muss es sicherlich von einem bestimmten Punkt ausgegangen sein, der sich noch in unserem Kugeluniversum befindet. Wir wissen aber auch, dass das Universum isotrop ist, dass es keine „besonderen“ Punkte gibt. Wie können diese beiden Tatsachen nebeneinander existieren, denn wenn der Urknall wirklich stattgefunden hat, dann muss es einen charakteristischen Punkt in unserem Universum geben, einen speziellen Punkt, der dem Prinzip der Isotropie widerspricht. Was verpasse ich also, wenn ich etwas verpasse?
Ihre Annahme einer dreidimensionalen Kugel ist falsch, weil wir uns in der Kosmologie im Rahmen der Allgemeinen Relativitätstheorie befinden, dh wir haben Raumzeit, und der Urknall geschah im ursprünglichen Modell bei (0,0,0,0) vier Dimensionspunkt.
Die drei Raumdimensionen sind wie die Oberfläche einer Kugel in einem zweidimensionalen Analogon, und die Zeit ist der Radius des Analogons. Damit befanden sich nun alle Raumpunkte am Ursprung des Urknalls.
Das aktuelle Urknallmodell postuliert einen unscharfen Anfang aufgrund quantenmechanischer Unsicherheiten bei effektiven Quantisierungen der Schwerkraft.
Ich frage mich, ob die Tatsache, dass das Universum isotrop ist, und dass der Urknall passiert ist, einander widersprechen.
Die quantenmechanische Unschärfe und die Inflationsperiode im Diagramm erzeugen die Isotropie. Vor der Einführung der Inflationsperiode konnte es aufgrund der Lichtkegeltrennungen im frühen Universum kein thermodynamisches Gleichgewicht geben.
Nehmen Sie einen gewöhnlichen Ballon und nehmen Sie an, dass er sich von einem Punkt aus ausdehnt, an dem sich die gesamte Oberfläche auf einen Punkt konzentriert. Alle Punkte an der Oberfläche des Ballons befanden sich am Ursprung, wo die Expansion begann. Dies ist ein Analogon des irdischen BB-Universums in zwei Raumdimensionen und einer Zeit.
Wenn es im frühen Universum keinen Lichtkegel gab, dann würde man ein thermodynamisches Gleichgewicht erwarten. Aber es ist die Allgemeine Relativitätstheorie und vier Vektoren, die das Universum beschreiben, und in den sehr frühen Zeiten ist es der Lichtkegel, der kein thermodynamisches Gleichgewicht zulässt, und die Inflationsperiode wurde in das BB-Modell aufgenommen, um der beobachteten Isotropie zu entsprechen.
Ihre Intuition ist fehlerhaft, weil Sie sich die Expansion des Universums ähnlich der Expansion von Gasen bei einer Bombenexplosion vorstellen. So etwas wie die „Front des Universums“ dehnt sich aus und nimmt eine Art imaginären Raum ein, entfernt sich von einem zentralen Punkt. Eine falsche Intuition, die vielleicht vom Namen „Big Bang“ herrührt.
Wenn wir sagen, dass sich das Universum ausdehnt, meinen wir, dass der Abstand zwischen zwei benachbarten Punkten im Universum größer wird, genau wie ein Gummiband mit 2 Markierungen, das gedehnt wird.
Stellen Sie sich einen Behälter mit vielen Ballons vor, die eine kleine Menge chemischer Reaktanten enthalten, deren Reaktion Gase erzeugt. Nach einiger Zeit werden sich die Ballons ausdehnen und ein größeres Volumen einnehmen. Diese Expansion beginnt jedoch nicht an einem bestimmten Punkt, sie kommt von überall , da jeder der Ballons über die um ihn herum zieht. Dies ist die gleiche Art von Expansion, die passiert, wenn Sie eine Tasse Reis kochen.
Stellen Sie sich für eine bessere Intuition das gesamte Universum als einen 4D-Möbius-„Streifen“-Ballon(1) vor, der sich aus einem Nullvolumen aufbläst.
Einstein nahm an, dass der Weltraum isotrop und homogen sei, weil er glaubte, das Universum sei geschlossen.
Und es vereinfachte das Modell.
Außerdem wird für eine konstante Krümmung ein isotroper und homogener Raum benötigt.
Die Prinzipien der Kosmologie gehen davon aus, dass das Universum isotrop und homogen ist – im Grunde hat es eine „Stromlinienströmung“.
Tatsächlich reduziert das kosmologische Prinzip eine 10-Parameter-Theorie auf eine einzige Funktion und einen diskreten Parameter, der die Robertson-Walker-Raumzeit charakterisiert.
Um jedoch die Struktur des Universums zu bestimmen, benötigen wir ein genaues Entfernungsmaß - das derzeit nicht existiert.
Zum Beispiel Google für die "Fingers of God" - das ist ein Diagramm aller gemessenen Rotverschiebungen in einem Quadranten des Himmels - zum Beispiel der Virgo-Galaxie. Es sieht aus, als würde ein großer Finger zurück zur Erde zeigen.
Und ein weiterer interessanter Plot ist „Pancakes of God“ – was darauf hindeutet, dass das Universum nur ein Netz aus machianischen Objekten ist.
Knzhou
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